光电测距仪周期误差分析
长度计量仪器测量过程中的误差控制分析
长度计量仪器测量过程中的误差控制分析摘要：本文简要阐述长度计量仪器测量过程中的误差因素，进而分析长度计量仪器测量过程中的误差控制方法，希望通过研究具体的误差控制措施，可以为生活和生产中提升长度计量的准确度提供建议，应用新的科学技术理论，开拓长度计量的新领域，促进现代化长度测量技术水平的提升。
关键词：长度计量仪器；测量；误差控制引言：长度计量是一项历史悠久、基础性很强的技术。
随着我国经济和社会水平的不断发展，大部分长度计量仪器应用在人们的生产和生活中，同时现代工业对于零件精密度要求越来越高，因此利用先进的测量技术来进行准确的长度测量，推动现代测量技术的进一步发展。
1、长度计量仪器测量过程中的误差因素1.1方式的选择在长度测量过程中，首先需要选择合适的测量仪器和测量方法。
根据具体的尺寸特性，选择符合相关测量要求的计量仪器，同时准确合适的测量仪器可以提升测量的精确度。
如果测量仪器出现错误和失准情况就会影响具体的测量操作，从而影响最终的测量结果。
因为测量仪器选择和量程选择问题，带来一定的数值误差。
系统误差一旦引进合成变量需要改变测量结果数值，带来不稳定的测量结果，使得长度测量仪器精确度受到严重影响，带来数值上面的误差。
1.2温度的变化长度计量仪器在校准的过程中，需要控制具体的温度变化，通常在规定的校准环境中，需要控制长度计量仪器的温度影响，使得长度测量误差控制在可控范围内。
同时为了保持测量仪器的数值的稳定性，需要表明基础的温度变化，利用测量长度仪器来在不同温度下确保恒温的数值，使得多次测量结果更加准确。
在现代测量结果中需要多次测量来控制精密度，使得温度产生的影响和变化更加体现测量的准确性，结合温度的变化规律来让大部分测量精密度有着明显的变化，使得测量精确度提高。
1.3操作的不当在具体操作长度测量仪器过程中，需要控制具体的操作方式。
比如在利用测量长度仪器时需要进行外部尺寸测量，根据被测物体的测量面进行，选择合适的测头，通过情况下，测量面大部分是平面，大部分选择的测头选择也是平面，采用面的接触来进行测量，减少具体的接触误差。
光电测距仪测距误差分析
光电测距仪测距误差分析武汉大学电子信息学院 湖北 武汉摘要：本文指出了光电测距仪测距误差的主要来源，对测距误差及其影响进行了分析，并给出精度评定的方法。
关键词：光电测距仪 测距误差 精度评定一、引言光电测距仪自问世以来,以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等领域。
数字地球的建设,也以其为基本的数字采集设备之一。
作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距误差的分析与测距精度的定期评定始终是用户和承包方关心的问题。
因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。
国家技术监督局对光电仪器（全站仪、测距仪）测距系统的检定目的、项目和方法作了具的规范要求，本文就光电仪器的测距误差及精度评定进行分析。
测距精度是光电测距仪的重要技术指标之一，其测距精度不但与仪器的性能有关，同时也取决于使用方法和实测时外界因素的影响。
分析测距误差的来源和影响程度，找出消除或减弱误差的措施和方法，对于正确、合理地使用仪器和维护仪器，以便测出精度较好的距离成果和分析测距成果质量等都是很有必要的。
按照规范要求，对仪器进行检定，客观地评定仪器测距的实际综合精度，对了解仪器性能指标，验收新购和修理后的仪器以及合理使用仪器尤为重要。
欲达到系统客观地评定一台光电测距仪的测距精度这一目的，一方面应严格地按照规范要求对仪器进行检定，另一方面还需具备有关测距原理及相关的误差理论知识，以便找出测距误差的主要来源，再进行测距误差分析，作为综合评定仪器精度的依据。
二、光电测距原理1.光电测距仪按仪器测程分类：短程光电测距仪：测程在3Km 以内，测距精度一般在1cm 左右。
中程光电测距仪：测程在3~15Km 左右，适用于二、三、四等控制网的边长控制，精度一般可达±（10mm+6-10⨯）。
远程激光测距仪：测程在15Km 以上的测距仪，精度一般可达±（5mm+16-10⨯），满足国家一、二等控制网的边长控制。
测距仪的测距误差分析与检定
仅供试阅第五章 全站仪的测距误差分析与检定§5-1 测距公式由第三章可知，当采用相位法测距时，其测距原理公式为： )()2(2222200N N u N u N f n c f n c D s s Δ+⋅=Δ+⋅=Δ+⋅⋅⋅=Φ⋅=πϕπϕππ 式中： sf n c u ⋅=20，精测尺尺长； -- 精测尺长的个数；N -- 不足精测尺长的尾数。
N Δ当采用脉冲法测距时，其测距原理公式为： D t nc D ⋅=20 对于测距公式来说，还必须加如下的两项，方能得到地面上两点的实际距离值。
1.加常数如图(5-1-1)所示，仪器外光路测得的距离是由发光面和接收面的实际中心到反光镜等效反射面的距离D′。
内光路测量的距离是由发射面经内光路到接收面的等效反射面的距离d。
待测的距离为仪器中心(竖轴)到反射中心(竖轴)的距离D。
因而由于发光面和接收面与仪器实际中心不重合；反光镜等效反射面与反射中心不重合；内光路距离值以及线路自身的时间延迟等的影响，使仪器测得的距离(D′-d)与实际距离D 之间有一个常数差,此常数称为仪器的加常数C:仅供试阅 )'(d D D C −−=图5-1-1 全站仪距离测量示意图加常数C 可以通过与基线比较或其它方法求得。
然后预置到仪器内，使得显示的距离值是已经进行了加常数改正后的距离值。
2.比例改正此项改正包括气象改正(即折射率改正)和频率改正。
1).气象改正在仪器设计时，仪器设计了其精测尺振频率，根据精测尺振频率和参考大气折射率，可以求得其精测尺长度u 。
这时的频率称为标称频率（根据不同的仪器设计，可以是一个常数，也可以是一个随仪器内部温度变化的值）。
在实际测距时，气象条件变化，大气折射率也随之变化为，因而测尺长度也就变成了：0n 0f 0f g n g u 002f n c u g g ⋅= （5-1-1） 式中是按测距时测定的气象条件依据通用的大气折射率改正公式计算的大气群折射率。
【精选】距离观测值的改正和光电测距仪的检验
4.3距离观测值的改正和光电测距仪的检验第一类仪器本身所造成的改正：加常数置平乘常数（频率）周期误差第二类大气折光而引起的改正：气象波道弯曲第三类归算方面的改正：归心（下册P95）倾斜和投影到椭球面上（下册P25）说明：由于现在测距仪的性能和自动化程度不同，测距仪的精度要求也各异，故有些改正可不需进行，有的在观测时只需在仪器中直接输入有关数值或改正值即可。
光电测距仪的检验 《光电测距仪的检定规范》CH8001。
4.3.1气象改正n D ∆这是电磁波测距最重要的改正，因为电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大。
实质是大气折射率对距离的改正，因大气折射率与气压、气温、湿度有关，因此习惯叫气象改正。
1有关公式⑴光在真空中传播速度c 0=299792458±1.2(m/s) (25) 1975年国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG ）第十六届年会。
如果测定空气的折射率n ，则可求出空气中的光速c=c 0/n (26) ⑵光在空气中的折射率与波长关系式（色散公式）柯希（Cauchy ）公式：421λλCB A n +++= (27)1963年IUGG 决定使用巴雷尔-西尔(Barrell-Sears)给出的实用公式：4727710136.010288.161004.28761λλ---⨯+⨯+⨯+=n (28)上式是在温度00C ，气压760mmHg 毫米汞柱高（或1013.2mb 毫帕），0﹪湿度，含0.03﹪CO 2的标准大气压条件下的单一波长(单位μm)的光折射率与波长关系式，也称巴雷尔-西尔公式.⑶ (狭窄光谱) 群速的空气中折射率与波长关系式42531λλCB A n g +++= (29)在标准大气压条件下4727710680.010864.481004.28761λλ---⨯+⨯+⨯+=g n (30)⑷光(狭窄光谱)在空气中的折射率随着温度、气压和湿度而变化,有如下近似关系，柯尔若希（Kohlrousch ）公式6101055.0760111-⨯+-++-+=te p tn n g αα (31) 式中：n 是温度为t 0C ，气压为p 和水蒸气为e 时空气的折射率, p 和e 的单位为mmHg 。
光电门实验误差分析及对策 (自动保存的)
光电门实验误差分析与对策光电门常与气垫导轨配合使用，能较好地完成中学物理多个实验。
常见光电门由发光管与光敏管组成，光电管与光敏管正面相对，它发出的光使光敏管感光。
当滑块经过时，其上面的遮光条把光档住，与光敏管相连的数字计时器就记录了遮光时间的长短，从而可以算出滑块经过时的平均速度。
其时间测量可以精确到0.001秒，又叫数字毫秒计，有效地消除了人工计时时反应时间的影响，是现代物理实验的基础。
怎样才能发挥它的优势，更好地完成相关的实验呢？下面以《碰撞中动量守恒》为例，如图1示，分析光电门的误差。
图1一、碰撞实验在气垫导轨上，让m1去碰撞静止的m2，取滑块m1=m2=223.1g,以尼龙扣为粘结体，碰后粘在一起运动。
若动量守恒，则mv=2m*v1，即mL/t=2m*L/t1，t1=2t。
当L=0.8cm时，测量数据如下：次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9t/ms17.0 22.5 14.4 12.8 17.2 17.6 18.4 23.1 17.7t1/ms40.1 51.5 36.1 32.3 39.9 43.5 46.1 57.4 42.6t1/t 2.36 2.89 2.50 2.52 2.32 2.47 2.51 2.48 2.41 可见，实验测得的数据（平均2.50倍）和理论值（2倍）的较大的误差。
将挡光条的宽度调到L=3.6cm，重新进行实验，测量数据如下：次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9t/ms202.6 137.2 126.0 154.0 123.6 118.2 123.3 108.4 113.2t1/ms427.6 284.0 264.2 316.4 266.9 252.5 262.8 230.0 235.5t1/t 2.11 2.07 2.10 2.05 2.16 2.14 2.13 2.12 2.08 实验测得的数据（平均2.11倍）和理论值（2倍）的误差缩小了。
顺着这个思路，将挡光条的宽度调到L=12.9cm，如图2示，重新进行实验，测量数据如下：图2次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9t/ms355.5 432.8 454.8 419.4 667.0 613.8 572.0 412.4 436.4t1/ms724.5 897.3 940.4 877.3 1318 1233 1194 817.7 883.9t1/t 2.04 2.07 2.07 2.09 1.97 2.01 2.09 1.98 2.03实验测得的数据（平均2.04倍）和理论值（2倍）的又误差缩小了！图1。
光电测距仪周期误差分析
摘 要 ： 电测距仪周期误差的正弦特性并不 明显 ． 光 对其原因从仪器结构 、 周期误 差检定处理 实例等方 面加 剖析 ， 指出现行处理
方式的不足 ． 提出运用多次叠加法的合理 解决信号 ； 谐渡 ； ； 叠加 误差 曲线
仅受同频信号串扰之上 的， 受到影响的调制信号仍 是正 弦信 号 ， 周 期误 差 也就 按 正 弦波 动 处 理 。在 对
一
、
前
言
光电测距 仪器在测量工作 中已被广泛使用 ， 这 是人们利用电磁渡在空气 中传播速度为 已知的特 性 ， 过检 定 电磁 渡在 被 测距 离 上 往返 传 播 的时 问 通 来求 得距离 值 。 目前其 测 距 方 法 主要 有 相 位 法 、 脉 冲法 、 变频法等 ， 而其 中精度较高 ， 使用得较多 的是 相位法 ， 即采用测定调制光波 的测距信号与参考信 号之 间相位 差 ， 间接 得 出距 离 值 。所 谓调 制 光 波是 由于无 法精 确测 定 测 距仪 器 发 射 光 波 的高 频 位 ， 因 而在光波中加入调制信号得来的。调制信号为正弦 信号 Ｅ ｓ ， ｉ ｎ 在加入该正弦信号后仪器发射光波 随调制 信号变化 ， 络线 以 为角 频率 呈 正 弦变 化 包 （ 图 １ 。无 论 现 在 仪器 精 度 如 何 提 高 ， 仪 器 发 如 ） 在 射光中加入调制信号的技术却没变。而调制光波像 其他光波一样在传播过程 中会受到其他 （ 内部 和外 部） 电磁渡的干扰 ， 在不考虑外部影响时， 同一 台仪 器在某一时间段其调制光波受到的内部干扰具有周 期性 ， 期误差 是 指 以仪器 检 测 尺 长 为周 期 重 复 出 周 现的误差。无论 光电测距 仪器 目前状态 是新制 、 修 理后还是正在 使用中 的， 周期误 差是必检项 目－ ， 当周期 误差振 幅 大 于测距 中误 差 绝 对值 自 ２ 时 ， 倍 应作周期误差改正＿ ， ２ 可见检定周期误差对光电测 Ｊ
测绘技术中常见误差的原因及解决方法
测绘技术中常见误差的原因及解决方法测绘技术是一门研究地理空间信息的学科，它在各个领域都扮演着重要的角色。
然而，在进行测绘工作的过程中，常常会遇到各种误差。
这些误差可能来自于多方面的原因，比如测量仪器的精度、测量操作的人为因素、环境影响等等。
本文将从这些方面一一探讨测绘技术中常见误差的原因及解决方法。
首先，我们来谈谈测量仪器的精度问题。
测量仪器的精度决定了测量结果的准确程度。
如果测量仪器的精度不高，那么所测得的数据就会存在较大的误差。
而测量仪器的精度受多种因素的影响，比如仪器本身的设计和制造质量、使用环境等等。
为了减小测量仪器的误差，我们可以采取一些措施。
例如，我们可以定期对测量仪器进行校准，以保证其精度处于一个可接受的范围内。
同时，在测量的过程中，我们还可以尽量减少仪器的使用次数，以避免误差的积累。
其次，我们再来看看测量操作的人为因素。
人为因素是测绘误差中一个不可忽视的因素。
例如，在进行测量时，测量员的操作不规范、不准确，就会导致测量结果的误差。
为了解决这个问题，我们需要提高测量员的技术水平和操作规范。
这可以通过培训和指导来实现。
此外，我们还可以采用一些自动化的测量方法，减少人为因素对测量结果的影响。
比如，利用卫星定位系统进行测量，可以减少测量员的直接操作，提高测量的准确性。
除了仪器精度和操作人为因素外，环境影响也是测量误差的一个重要原因。
环境因素，比如天气、气候、地形等，都可能对测量结果产生一定的影响。
例如，在进行测量时，如果遇到恶劣的天气条件，比如强风、雨雪等，就会影响测量仪器的使用和数据的采集。
针对这个问题，我们需要在选择测量时间和地点时，尽可能选择适宜的环境条件。
此外，在分析测量数据时，我们还可以利用数据处理方法来消除环境影响。
例如，通过数据差分处理，可以减少大气等因素对测量结果的干扰。
总结起来，测绘技术中常见误差的原因及解决方法主要包括测量仪器的精度、测量操作的人为因素和环境影响。
为了提高测量的准确性，我们需要关注这些因素，并采取相应的措施。
测量设备在检定周期内超差的原因分析与对策
测量设备在检定周期内超差的原因分析与对策摘要：测量设备在检定周期内出现超差的现象常有发生，使产品质量受到不利影响。
本文以实例详细分析测量设备在检定周期内超差的几种原因和相应对策。
关键词：测量设备；周期内超差；原因分析；对策在实际工作中或在质量管理体系运行的监督检查中常常发现少数测量设备在检定周期内出现超差的现象，给使用单位的工作和产品质量带来不利影响。
到底是什么原因引起测量设备在检定周期内出现超差的呢，现就这一问题谈谈本人的看法。
1 测量设备超差的原因（1）测量设备本身质量问题个别生产厂家为了追求利益最大化，想方设法降低成本，在选材上做文章，从而影响了产品质量。
例如感应式电能表，磁钢选用稀土磁钢或三类磁钢，检定合格后运行一段时间其磁钢就不断失磁，电能表的阻尼力矩逐渐减少，便容易出现正超差；轴承选用劣质轴承，同样新表检定合格后，随着运行时间的推移，轴承内的机械磨损和润滑油的挥发等原因出现负超差。
有的电能表外壳没有很好的密封防尘功能，灰尘极易进入表盘内，落入机械转动摩擦部位，使得电能表走慢，甚至停止转动。
（2）辅助设备损坏一部分测量设备因其本身结构和工作原理对于测量介质及辅助设备有一定的要求，若不能满足，势必造成其在短期内失准的情况。
例如，油库发送油品计量用的容积式流量计，按照容积式流量计安装规定，表前须设过滤器，滤除介质中颗粒物，以保证仪表的正常使用。
由流量计的工作原理可知其误差来源主要是内间隙，故要求测量介质为洁净不含颗粒物液体。
如果没有做到按期检查过滤器滤芯，即使滤芯破损也未能及早出现，造成其渗漏量增大，出现“过的多而计的少”的负误差情况。
如果忽视了表前过滤器这一环节，更谈不上流量计在有效期内的正常使用。
（3）使用不当企业对测量设备的使用一般都有制定管理制度，使用人员如果对测量设备的具体结构原理不甚清楚，使用操作不当，有可能造成仪表过早失准。
例如对弹簧管式压力表，有些操作人员不太了解表内弹簧管的特性和作用，没有按操作规程进行操作，测压时，装好表后即迅速旋升截止阀测压，表针快速上升，导致弹簧管受到冲击，加速了弹簧管的弹性疲劳，使其弹性恢复能力差，造成仪表示值误差越来越大。
[整理]光电测距仪知识介绍
![[整理]光电测距仪知识介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/f61148c4700abb68a982fb49.png)
光电测距仪知识介绍一、光电测距仪精度1、测距仪精度表达式：M D=±（A+B·D）A--固定误差mm，B--比例误差系数mm/km，D—被测距离km；每公里的比例误差为U mm，则M0=±（A mm+U mm·D）2、测距仪的测距误差分为两部分：固定误差：与距离无关的误差，有测相误差、加常树误差、对中误差。
比例误差：与距离成比例的误差，有光速误差、大气折射率误差、频率误差。
周期误差有特殊性，与距离有关当不成比例。
3、测距仪的三轴有：仪器的发射光轴、仪器的接收光轴（二者统称测距光轴）和望远镜视准轴。
有的仪器三轴平行，有的三轴同轴。
4、测距的精度评定：测距仪有标称精度和测距精度之区别。
标称精度：指一批仪器出厂时的合格精度，仪器的标称精度比较宽。
M D=±（A+B·D）测距精度：指一台仪器经过检测之后而得到的实际精度，可表明每台仪器在测距中的精度潜力大小。
M D=±√（M2d+M2a+M2b）M d–观测中误差，M a–加常数的检测中误差，M b—乘常数的检测中误差，二、光电测距仪测量方法1、斜距测量：置仪于BM1点上，瞄准BM2点，观测一个往测回（照准一次读数若干次为一个测回，每一个测回中的若干次读数互差≯6mm时，取平均值作为此往测的平均斜距），然后置仪于BM2点上，瞄准BM1点，观测一个返测回。
每测站观测前必须精确量出仪高i和棱镜高v。
2、竖直角（天顶距）测量：BM1和BM2两点往返分别测竖直角两个测回，要求半测回间较差≯12″。
测回间较差≯8″时，取两测回的平均值作为往返测的竖直角。
往测高差：∆H往=L往平均值·sinα往平均值+i往－v往返测高差：∆H返=L返平均值·sinα返平均值+i返－v返精度计算：f h= ∆H往－∆H返<F h=±30√L精度合格后取往返二者的平均值，正负号取往测的符号。
光电测距仪周期误差的计算分析
光电测距仪周期误差的计算分析作者：姚佳昊刘小琴来源：《中国科技纵横》2014年第10期【摘要】本文首先光电测距仪周期误差的概念、来源以及相位式光电测距仪周期误差的理论计算公式进行了分析，之后利用平台法对光电测距仪周期误差进行了计算分析，把周期误差曲线分解为各次谐波的叠加，求出各次谐波的振幅、初相，进而求出观测值中误差，初步揭示周期误差的实质。
【关键词】周期误差谐波光电测距仪1 引言光电测距仪的测距精度是仪器正常工作的重要技术指标之一，它的测距精度会受到仪器的性能以及测量方法和测量时外界环境的影响。
光电测距仪在测量工作中早已开始使用，基于电磁波在空气中传播速度为已知的特点，通过检定电磁波在被测距离上往返传播的时间来求得距离值。
目前其测距方法主要有相位法、脉冲法、变频法等多种，而其中精度较高，使用得较多的是相位法，即采用测定调制光波的测距信号与参考信号之间相位差，间接得出距离值。
不管怎么提高现在仪器的精度，在仪器发射光中加入调制信号的技术始终没有发生变化。
而调制光波像其它光波一样在传播过程中会受到其它（内部和外部）电磁波的干扰，在不考虑外部影响时，同一台仪器在某一时间段其调制光波受到的内部干扰具有周期性，周期误差是指以仪器检测尺长为周期重复出现的误差。
无论光电测距仪所处的状态是新生产出来、经过维修之后，还是当前正在使用的，周期误差都是必检项目，当周期误差振幅大于测距中误差绝对值的倍时，应作周期误差改正，可见检定周期误差对光电测距仪的重要性。
2 周期误差理论分析2.1 周期误差来源仪器的周期误差主要来源于仪器内部光、电的同频信号串扰，发射的信号通过诸如电子开关、电源线、混频器、空间藕合等渠道串到接收部分，从而形成一个固定不变的串扰信号，使得仪器测定的是串扰信号和测距信号的合成信号与参考信号的相位差，因而测距结果中出现了周期误差。
我们认为，由于光电测距仪器内部包含了许多电路、光路系统，调制信号不仅是只受同频信号的串扰，还受到高频信号尤其是同频信号附近的高频信号串扰，也就是说调制信号并非呈正弦变化，它的组成成份包括调制信号本身、同频串扰信号、高频串扰信号三个部分。
全站仪周期误差检定的探讨
本文链接：/Periodical_jljs200306017.aspx 下载时间：2009年11月19日
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全站仪周期误差检定的探讨
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数： 谢鸣 宜昌市技术监督局,宜昌,443000 计量技术 MEASUREMENT TECHNIQUE 2003，(6) 0次
罗小萍 傅承玉 谢忠善
（湖北省计量测试技术研究院， 武汉 )(!!,’）
摘
要
本文讨论了由标准铂铑’! 0 铂热电偶检定所得到的锌、 分度表 数据修约
度点的热电势值应注意的问题， 并分析计算过程中有效位数取舍引入的偏差。 关键词
一、 概述 热电偶作为温度传感器应用范围非常广泛， 目 前国际上已有 % 种标准化热电偶。铂铑’! 0 铂热电 偶 （以下简称 1 型热电偶） 在热电偶系列中准确度最 高， 根据最新的 223’)’ 0 #!!! 《 工作用贵金属热电 偶》 和 223(*’ 0 -+ 《工作用廉金属热电偶》 检定规程， 标准 1 型热电偶作为检定绝大多数工作用热电偶的 计量标准， 在检定或应用时， 都应通过锌0 -* 《 标准铂铑’! 0 铂热电偶》 有些计量部门、 生产厂家的 计算结果相差 ) 相当于约 ! " )5 ， 这是不容忽视 4， # 的错误。在这里给出一个实例的计算过程， 并从不 同角度分析验证其结果的正确性， 同时分析由于计 算过程中有效位数取舍的不同而引入的计算结果数 据的偏差。
光电测距仪测距误差分析及精度评定
光电测距仪测距误差分析及精度评定摘要:光电测距仪自问世以来，被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量和工业测量等领域。
本文指出了光电仪器测距误差的主要来源，并对误差进行了分析，给出了仪器精度评定的方法。
关键词：光电仪器；误差分析；精度评定。
光电测距仪和全站仪以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被许多领域广泛应用。
作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距精度的定期检定始终是用户和承包方关心的问题,因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。
一、基本原理1.光电测距仪的基本原理。
光电测距仪是以电磁波作为载波，通过测定电磁波在基线两端点间的往返传播时间来测量测线两点间距离的测量仪器。
测距仪按测程分类分为短程(测程2～3km)、中程(2～15km)、远程(15～60km)和超远程(测程＞60km)测距仪;按光源分类可分为激光测距仪、红外测距仪和微波测距仪;按振荡频率可分为固频测距仪和变频测距仪;按测定方法分类可分为脉冲式测距仪、相位式测距仪和干涉式测距仪等。
2.脉冲式光电测距仪。
由测距仪发射系统发出脉冲，经被测目标反射后，再由测距仪的接收系统接收，可直接测定脉冲在待测距离上的传播时间，即发射脉冲与接收脉冲的时间差，从而求得待测距离。
其优点是功率大、测程远;缺点是测距的绝对精度较低，一般只能达到米级，不能满足地籍测量和工程测量的要求。
3.相位式光电测距仪。
相位式光电测距仪是通过测量连续调制波在待测距离上往返传播一次所产生的相位变化，间接测试调制信号的传播时间，从而求得待测距离。
其优点是采用自动数字测相技术，测距绝对精度高，一般能达到毫米级，是目前应用最多的测距仪器。
二、光电测距仪的测距误差光电测距仪的测距误差分为两部分:1.比例误差:与被测距离长度成比例的误差,主要是由频率误差,大气折射率误差及真空光速测定误差给测距结果带来误差。
其中光速测定误差对测距值的影响可忽略不计。
光电测距(1)
任务3光电测距【任务描述】作为工程测量人员，要掌握光电测距的过程和计算公式的工作。
活动1光电测距的原理【活动目标】掌握光电测距的原理【基本知识】一、光电测距简介前面介绍的钢尺量距，作业工作十分繁重，而且效率较低，在山区或沼泽地区使用钢尺更为困难。
视距测量精度又太低。
为了提高测距速度和精度，随着科学技术的进步，在20世纪40年代末人们就研制成了光电测距仪。
它具有测量速度快、方便，受地形影响小，测量精度高等优点，现已逐渐代替常规量距，如今，光电测距仪的应用，大大提高了作业的速度和效率，使测边的精度大为提高。
光电测距仪按测程划分有：短程测距仪(≤5km)、中程测距仪(5～15km)、远程测距仪(15km以上)；按测量精度划分为：I级(1 mD I<一5mm)、Ⅱ级(5mm。
<I mD l≤lOmm)和Ⅲ级(I mD I≥lOmm)(I mD I为lkm测距的中误差)；按采用载波划分有：微波测距仪、激光测距仪和红外测距仪。
二、光电测距仪测距的原理如图4—13所示，光电测距的原理是以电磁波(光波等)作为载波，通过测定光波在测线两端点间的往返传播时间￡：D，以及光波在大气中的传播速度c，来测量两点间距离的方法。
若电磁波在测线两端往返传播的时间为t：口，光波在大气中的传播速度为c，则可求出两点间的水平距离D。
图4-13 光电测距原理D=1/2c*t2D (4—11)式中：c——光波在大气中的传播速度。
(c。
为光波在真空中的传播速度，反射棱镜其值为299 792 458m／s；n为大气折射率，是大气压力、温度、湿度的函数)；f：D——光波在被测两端点间往返传播一次所用的时间(s)。
从式(4—11)可知，光电测距仪主要是确定光波在待测距离上所用的时tzD，据此计算出所测距离。
因此测距的精度主要取决于测定时间t：D的精度，时间￡zD的测定可采用直接方式，也可采用间接方式，如要达到±1em的测距精度，时间量测精度应达到6．7×10‘11 s，这对电子元件的性能要求很高，难以达到。
浅谈光电测距的误差及应对措施
浅谈光电测距的误差及应对措施摘要:本文通过分析影响光电测距精度的有关误差,采取相应的措施减弱误差影响,保证测距的可靠性和精准性。
关键词:光电测距误差应对措施光电测距的精度是由有关的误差的综合影响所决定的,了解各项误差对测距影响的程度,找出消除、减弱误差的措施和方法,对于提高测距精度有着重要的意义。
1 光电测距的误差及应对措施1.1 与距离有关的误差及应对措施t为大气温度(°C)。
由上式知大气折射率的误差与气象要素的测定误差有关。
由于测定气象要素的不准确和取用的气象要素值与整条测线上的气象要素不符合,必然使计算出的大气折射率值有误差,从而影响到测距精度。
为了削弱其对测距的影响,必须选择良好的地形和有利的观测时间。
阴天有微风的大气最为有利;晴天则在日出日落的前后较好;选点时,避免测线两端高差过大,以减小大气温度梯度影响。
(3)测距频率误差(mf)。
测距频率误差主要包括频率准确度和频率稳定度,频率稳定度又是产生频率误差的主要根源。
测距频率决定了测尺长度,它的误差将直接影响测距精度,因此其影响不可忽视。
只要定期地进行频率校正,采用稳压电流,并对振荡器采用恒温装置或者气温补偿装置,是可以保证测距仪对频率稳定度的要求的。
1.2 与距离无关的误差及应对措施(1)测相误差(mΔψ)。
测相精度取决于数字相位计的检相精度和分辨率。
测相误差包括照准误差、幅相误差和噪音引起的误差。
在测距时,选择良好的大气条件,配备适当的反光镜;按仪器规定的信号强度范围作业;增多检相次数取均值等可以有效地减弱测相误差对测距的影响。
(2)仪器和反射镜的对中误差(mg,mr)。
仪器和反射镜的对中误差只要作业人员按规范操作,一般都可以达到:垂球或对中杆对中误差小于±2 mm;光学对中器对中误差小于±1 mm。
这对于一般的测距精度来说影响是不大的。
但对于仪器检验或精密测距,尤其是短边测距,应采用强制归心观测的办法。
使用测距仪进行距离测量的技巧与误差分析
使用测距仪进行距离测量的技巧与误差分析引言：随着科技的不断发展，测距仪作为一种高精度测量工具广泛应用于各行各业。
无论是在建筑工程、地理测绘还是户外探险等领域，测距仪都发挥着重要作用。
然而，使用测距仪进行距离测量时，我们必须要注意一些技巧，同时也要了解相关误差，以保证测量结果的准确性和可靠性。
一、常见的测距仪类型及其原理在讨论技巧和误差之前，我们需要先了解一些基本的测距仪类型及其测量原理。
目前市场上常见的测距仪主要有激光测距仪和超声波测距仪。
1.激光测距仪：激光测距仪利用激光束发射和接收的时间差计算出目标物体与测距仪之间的距离。
其测量原理基于光的传播速度恒定的原理，广泛应用于建筑、地理测绘以及室内家居等领域。
2.超声波测距仪：超声波测距仪则利用声波的反射原理进行距离测量。
将声信号发送到目标物体，根据接收到的反射声波信号的时间差计算出距离。
超声波测距仪常用于室内距离测量、机器人导航等。
二、使用测距仪时的技巧1.选择合适的测距仪：根据实际需要选择适合的测距仪。
不同场景需要不同的测距仪，例如在室内测量需要使用超声波测距仪，而在户外较远距离测量则需要使用激光测距仪。
2.稳定测距仪姿态：在进行测量时，保持测距仪的姿态稳定。
轻微的晃动或不稳定的姿态将影响测量结果的准确性。
3.调整测距仪参数：测距仪通常提供一些可调节的参数，如测量模式、单位选择等。
根据实际需求进行参数调整，以满足测量的要求。
4.避免多次测量同一目标：为了确保测量的准确性，尽量避免多次测量同一目标。
多次测量可能因为操作不一致或其他因素导致结果不一致。
三、测距仪的误差分析无论是激光测距仪还是超声波测距仪，在测量过程中都存在一定的误差。
了解这些误差并采取相应措施可以提高测量的精度。
1.系统误差：系统误差是由测距仪本身的性能和设计缺陷引起的。
典型的系统误差包括测量范围限制、返回信号强度不一致等。
在选择和使用测距仪时，应该充分考虑这些系统误差。
2.环境误差：环境误差主要由环境因素造成，如大气湿度、温度等。
光电测距仪周期误差新析
光电测距仪周期误差新析
吉星升
【期刊名称】《煤炭科学技术》
【年(卷),期】2001(029)008
【摘要】光电测距仪集光、电、机于一体，因其精度高、速度快而给测绘工作带
来诸多方便。
目前在测绘工程中已近于普及，它的各项性能、精度要素也越来越被人关注。
现行的教科书把周期误差曲线做成标准的正弦波状，这与其实像并不吻合。
在有些情况下相差还比较大。
引入了一种新的周期误差分析方法，该方法把周期误差曲线分解为各次谐波的叠加，求出各次谐波的振幅、初相，进而求出观测值中误差，以评定观测质量之优劣。
【总页数】4页(P34-36,42)
【作者】吉星升
【作者单位】攀枝花大学测量教研室,
【正文语种】中文
【中图分类】P225.2
【相关文献】
1.光电测距仪周期误差的计算分析 [J], 姚佳昊;刘小琴
2.关于光电测距仪周期误差问题的新认识 [J], 姜晨光
3.光电测距仪周期误差新析 [J], 吉星升
4.光电测距仪计量校准中周期误差校准结果的不确定度评定 [J], 陈士连;朱红燕;陈
益茂;徐秉华
5.光电测距仪周期误差分析 [J], 汤清伟;胡自申
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